TW201408960A - 散熱系統及散熱方法 - Google Patents

Abstract

一種散熱系統及其散熱方法，散熱系統用於給特定空間散熱，散熱系統包括設置於該特定空間內的空調設備、導流風扇、第一溫度感測器、第二溫度感測器、存儲單元及控制模塊，該存儲單元內預設有不同溫度範圍所對應的控制指令，該導流風扇用於交換特定空間與外界環境的空氣，該第一溫度感測器感測特定空間內的溫度；該第二溫度感測器感測外界環境的溫度；該控制模塊根據所測得的特定空間內與外界環境的溫度值所在的範圍查找對應的控制指令，並利用控制指令控制該空調設備及該導流風扇的工作狀態。

Description

散熱系統及散熱方法

本發明涉及一種散熱系統及散熱方法，特別涉及一種節能環保的散熱系統及散熱方法。

硬體設備資料中心在工作期間產生大量熱量，使得存放該資料中心機房內的溫度升高影響硬體設備的工作能效。為了解決高溫影響，通常在機房的內部設置多台空調設備進行溫度調節。然而，雖然空調設備能降低機房內的溫度，但是當外部溫度低於機房內的溫度時，空調設備的開啟造成了能源的浪費。

有鑒於此，有必要提供一種節能環保的散熱系統及其散熱方法。

一種用於調節特定空間溫度的散熱系統，其包括設置於該特定空間內的空調設備、導流風扇、第一溫度感測器、第二溫度感測器、存儲單元及控制模塊，該存儲單元內預設有不同溫度範圍所對應的控制指令，該導流風扇用於交換特定空間與外界環境的空氣，該第一溫度感測器感測特定空間內的溫度；該第二溫度感測器感測外界環境的溫度；該控制模塊根據所測得的特定空間內與外界環境的溫度值所在的範圍查找對應的控制指令，並利用控制指令控制該空調設備及該導流風扇的工作狀態。

一種散熱系統的散熱方法包括下列步驟：設置空調設備的初始值；設置控制模塊對空調設備與導流風扇工作狀態變更溫度條件的查找表；啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊；控制模塊根據獲取第一溫度、第二溫度資訊查找對應控制指令；判斷是否達到空調設備、導流風扇運行狀態；如果達到空調設備、導流風扇運行狀態變更溫，則變更空調設備、導流風扇的運行狀態，如果沒有達到則返回執行步驟啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊。

相較習知技術，上述散熱系統根據特定空間內溫度選擇導流風扇與空調對特定空間內進行溫度調節，當外界溫度低於預定溫度時利用外界溫度對特定空間進行降溫，節能環保。

本發明的散熱系統100用於調節特定空間的溫度，於本發明的一具體實施方式中以散熱系統100為資料中心散熱為例具體介紹。請參閱圖1，散熱系統100包括空調設備40、第一導流風扇104、第二導流風扇114、第一溫度感測器203、第二溫度感測器233及控制模塊60。該控制模塊60控制該第一導流風扇104、第二導流風扇114、第一溫度感測器203、第二溫度感測器233及空調設備40的工作。

具體地，該空調設備40設置於具有資料中心硬體設備室內，該導流風扇用於交換室內空氣與外界空氣。為了導流效率的提高，設定第一導流風扇104能夠抽取室內的空氣至外界。第二導流風扇114能夠抽取外界空氣至室內。該第一溫度感測器203感測室內的溫度並將感測值傳遞至該控制模塊60。該第二溫度感測器233感測外界環境溫度並將感測值傳遞至該控制模塊60。該控制模塊60將二感測值比對預先存儲於該控制模塊60的查找表得出對應的控制指令，並將該控制指令輸出至該空調設備40及該第一導流風扇104、第二導流風扇114。

請參閱圖2，該控制模塊60包括運算單元61、電性連接該運算單元61的驅動單元63、電性連接該運算單元61的輸入單元65、電性連接該運算單元61的存儲單元67及電性連接該運算單元61的持續監控單元66。該輸入單元65可供輸入多個溫度範圍及不同溫度範圍對應輸出的控制指令資訊並將輸入的內容存儲於存儲單元67中。每一溫度範圍與對應的控制指令資訊以查找表的方式預先存入該存儲單元67內。該運算單元61電性連接第一溫度感測器203與第二溫度感測器233以接收第一溫度感測器203與第二溫度感測器233感測的溫度資訊，並將讀取得到的各溫度資訊與存儲於存儲單元67中的查找表比對，輸出符合條件的溫度範圍所對應的控制指令至該驅動單元63。該驅動單元63與該空調設備40及該第一導流風扇104、第二導流風扇114電性連接，並在該運算單元61的指令信號下控制空調設備40及該第一導流風扇104、第二導流風扇114的工作。其中，對該第一導流風扇104、第二導流風扇114工作的控制信號中包括調節風扇轉速的信號。該持續監控單元66與該運算單元61電性連接。該持續監控單元66可控制該運算單元61於每預定的間隔時間獲取一次第一溫度感測器203感測第一溫度(室內)T1與第二溫度感測器233感測第二溫度(外界)T2的信號並重複令該運算單元61於該存儲單元67中存儲的查找表比對，輸出符合條件的溫度範圍所對應的控制指令至該驅動單元63，以保持特定空間的持續散熱，直到持續監控單元66被關閉，則散熱系統100工作結束。

在本實施方式中，舉例給出一具體溫度數值介紹預先設定的溫度區間與對應輸出的控制信號，如下查找表。

結合上表介紹該控制模塊60的工作原理。預先將上述溫度區間與對應輸出的控制信號資訊以上述查找表的方式輸入該輸入單元65中。該運算單元61接收第一溫度感測器203感測第一溫度(室內)T1，例如T1=18℃與第二溫度感測器233感測第二溫度(外界)T2，例如T2=10℃。將第一溫度感測器203感測第一溫度T1與第二溫度感測器233感測第二溫度T2的具體數值與預先設定的查找表比對，T1=18℃符合T1≦20℃條件；T2=10℃符合5℃<T2<20℃條件則找到二者均符合條件所對應的控制指令信號--空調設備40的控制指令為關閉，第一導流風扇104、第二導流風扇114的控制指令為開啟。該運算單元61將上述指令傳遞給該驅動單元63，由該驅動單元63驅動該空調設備40關閉，該第一導流風扇104、第二導流風扇114開啟。則，於上述舉例給出的室內、外界溫度條件下該散熱系統100利用外界溫度給預冷卻的資料中心的硬體設備降溫，從而節省空調設備40的耗電。

請參閱圖3，散熱系統100的散熱方法流程如下：

S1：設置空調設備40的初始值與控制模塊60對空調設備40與第一導流風扇104、第二導流風扇114工作狀態變更溫度條件的查找表。

優選地，該空調設備40的初始值低於室內硬體設備最佳工作狀態的溫度，以給空調設備40降低室內的溫度預留運行時間。

於輸入單元65輸入預先設定的第一溫度感測器203感測第一溫度T1與第二溫度感測器233感測第二溫度T2的溫度區間及所對應輸出的控制信號。

在執行此步驟的同時可以同時執行開啟持續監控單元66的步驟，持續監控單元66開啟後，後續的溫度讀取以及輸出的控制信號是持續迴圈動作，直到外界控制指令令該持續監控單元66關閉。

S2:啟動第一溫度感測器203與第二溫度感測器233，控制模塊60獲取第一溫度T1、第二溫度T2資訊。

S3:控制模塊60根據獲取第一溫度T1、第二溫度T2資訊查找對應控制指令。

S4:判斷是否達到空調設備40、第一導流風扇104、第二導流風扇114運行狀態變更溫度。

如果沒有達到空調設備40、第一導流風扇104、第二導流風扇114運行狀態變更溫度則返回執行步驟S2。

S5：如果達到空調設備40、第一導流風扇104、第二導流風扇114運行狀態變更溫度，則變更空調設備40、第一導流風扇104、第二導流風扇114的運行狀態。

上述散熱系統100根據特定空間內的溫度選擇第一導流風扇104、第二導流風扇114與空調設備40對特定空間內進行溫度調節，當外界溫度低於預定溫度時利用外界溫度對特定空間進行降溫，而關閉該空調設備40，節能環保。

此外，由於控制模塊60中設置了持續監控單元66，則在預定長的時間段內令散熱系統100持續地根據外界溫度的變化，選擇空調設備40或者第一導流風扇104、第二導流風扇114以及空調設備40和第一導流風扇104、第二導流風扇114工作或者關閉。

進一步地，該散熱系統100還可以包括一判斷步驟，判斷是否重新進行查找表設置的步驟。該判斷步驟可根據需要設置於S2步驟後的任何一步驟的執行完畢後，散熱系統100結束之前。當該判斷步驟判斷需要執行則返回執行步驟S1，不需要執行則繼續下序步驟。此步驟的增加是為了系統優化進行的設計，以完善散熱系統100在隨時發現需要對查找表各資料進行調整或者應對突然死機或者突遇斷電後恢復供電時可以通過對查找表的設置而減少對散熱系統100重新啟動的影響。

可以理解地，該存儲單元67可以獨立於該控制模塊模塊60，以獨立的記憶體的形式存儲控制模塊60中的資訊。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

100．．．散熱系統

40．．．空調設備

104．．．第一導流風扇

114．．．第二導流風扇

203．．．第一溫度感測器

233．．．第二溫度感測器

60．．．控制模塊

61．．．運算單元

63．．．驅動單元

65．．．輸入單元

66．．．持續監控單元

67．．．存儲單元

圖1為本發明散熱系統為資料中心散熱的實施方式示意圖。

圖2為圖1中散熱系統一實施方式的原理框圖。

圖3是圖2中散熱系統的散熱流程圖。

100．．．散熱系統

40．．．空調設備

104．．．第一導流風扇

114．．．第二導流風扇

203．．．第一溫度感測器

233．．．第二溫度感測器

60．．．控制模塊

61．．．運算單元

63．．．驅動單元

65．．．輸入單元

66．．．持續監控單元

67．．．存儲單元

Claims (23)

1. 一種用於調節特定空間溫度的散熱系統，其包括設置於該特定空間內的空調設備、導流風扇、第一溫度感測器、第二溫度感測器、存儲單元及控制模塊，該存儲單元內預設有不同溫度範圍所對應的控制指令，該導流風扇用於交換特定空間與外界環境的空氣，該第一溫度感測器感測特定空間內的溫度；該第二溫度感測器感測外界環境的溫度；該控制模塊根據所測得的特定空間內與外界環境的溫度值所在的範圍查找對應的控制指令，並利用控制指令控制該空調設備及該導流風扇的工作狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之散熱系統，其中，該控制模塊包括運算單元、電性連接該運算單元的驅動單元及電性連接該運算單元的輸入單元，該輸入單元用於輸入多個溫度範圍及與該溫度範圍對應的不同控制指令，所輸入的內容存儲於該存儲單元中；該運算單元採集第一、第二溫度感測器的溫度資訊並將讀取得到的各溫度資訊與存儲於存儲單元中的溫度範圍比對，輸出符合條件的溫度範圍所對應的控制指令至該驅動單元，該驅動單元在該運算單元的指令信號下控制空調設備及該導流風扇工作。
3. 如申請專利範圍第2項所述之散熱系統，其中，該溫度範圍包括多個第一溫度區間及多個第二溫度區間，該多個第一溫度區間由第一溫度值與第二溫度值劃分，其中第一溫度值小於第二溫度值，多個第二溫度區間由第三溫度值與第四溫度值劃分，其中第三溫度值小於第四溫度值。
4. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測器的感測值大於或等於第二溫度值且第二溫度感測器的感測值大於或等於第四溫度感測值時，或者第一溫度感測器的感測值小於或等於第一溫度值且第二溫度感測器的感測值大於或等於第四溫度值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備開啟、導流風扇關閉。
5. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測值大於或等於第二溫度值並且第二溫度感測小於或等於第三溫度感測值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇開啟。
6. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測值小於或等於第一溫度值並且第二溫度感測值介於第三溫度值與第四溫度值之間時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇開啟。
7. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測值大於或等於第二溫度值並且第二溫度感測值介於第三溫度值與第四溫度值之間時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備開啟、導流風扇開啟。
8. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測值介於第一溫度值與第二溫度值之間，第二溫度取任何值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇關閉。
9. 如申請專利範圍第3項所述之散熱系統，其中，當第一溫度感測值小於或等於第一溫度值，第二溫度感測值小於或等於第三溫度值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇轉速減緩。
10. 如申請專利範圍第3-9項中任一項所述之散熱系統，其中，該第一溫度值為20℃、第二溫度值為25℃、第三溫度值為5℃、第四溫度值為20℃，空調的初始設定值為20℃。
11. 如申請專利範圍第10項所述之散熱系統，其中，該控制模塊還包括持續監控單元，該持續監控單元與該運算單元電性連接，該持續監控單元控制該運算單元於每預定的間隔時間獲取一次第一溫度感測器感測特定空間內溫度與第二溫度感測器感測的外界溫度信號，令該運算單元根據讀取得到的各溫度資訊於存儲於存儲單元中的溫度範圍比對，輸出符合條件的溫度範圍所對應的控制指令至該驅動單元。
12. 一種散熱系統的散熱方法包括下列步驟：
    設置空調設備的初始值；設置控制模塊對空調設備與導流風扇工作狀態變更溫度條件的查找表；
    啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊；
    控制模塊根據獲取第一溫度、第二溫度資訊查找對應控制指令；
    判斷是否達到空調設備、導流風扇運行狀態；
    如果達到空調設備、導流風扇運行狀態變更溫度，則變更空調設備、導流風扇的運行狀態，如果沒有達到則返回執行步驟啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊。
13. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，在執行設置空調設備的初始值；設置控制模塊對空調設備與導流風扇工作狀態變更溫度條件的查找表步驟的同時還包括開啟持續監控單元的步驟，持續監控單元開啟後，該持續監控單元控制該控制模塊於每預定的間隔時間獲取一次第一溫度與第二溫度的信號並重複令該控制模塊於該存儲單元中存儲的查找表比對，輸出符合條件的溫度範圍所對應的控制指令，直到外界控制指令令持續監控單元關閉。
14. 如申請專利範圍第12或13項所述之散熱方法，其中，該散熱系統還包括一判斷是否重新進行查找表設置的步驟，該判斷步驟根據需要設置於啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊步驟後的任何一步驟的執行完畢後，散熱系統結束之前，當該判斷步驟需要執行則返回執行步驟設置空調設備的初始值，設置控制模塊對空調設備與導流風扇工作狀態變更溫度條件的查找表，不需要執行則繼續下序步驟。
15. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，啟動第一溫度感測器與第二溫度感測器，控制模塊獲取第一溫度、第二溫度資訊的步驟中，於輸入單元輸入預先設定的第一溫度與第二溫度的溫度範圍及所對應輸出的控制信號。
16. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，該溫度範圍包括多個第一溫度區間及多個第二溫度區間，該多個第一溫度區間由第一溫度值與第二溫度值劃分，其中第一溫度值小於第二溫度值，多個第二溫度區間由第三溫度值與第四溫度值劃分，其中第三溫度值小於第四溫度值。
17. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測器的感測值大於或等於第二溫度值且第二溫度感測器的感測值大於或等於第四溫度感測值時，或者第一溫度感測器的感測值小於或等於第一溫度值且第二溫度感測器的感測值大於或等於第四溫度值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備開啟、導流風扇關閉。
18. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測值大於或等於第二溫度值並且第二溫度感測小於或等於第三溫度感測值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇開啟。
19. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測值小於或等於第一溫度值並且第二溫度感測值介於第三溫度值與第四溫度值之間時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇開啟。
20. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測值大於或等於第二溫度值並且第二溫度感測值介於第三溫度值與第四溫度值之間時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備開啟、導流風扇開啟。
21. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測值介於第一溫度值與第二溫度值之間，第二溫度取任何值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇關閉。
22. 如申請專利範圍第12項所述之散熱方法，其中，當第一溫度感測值小於或等於第一溫度值，第二溫度感測值小於或等於第三溫度值時，該運算單元輸送給該驅動單元的指令為空調設備關閉、導流風扇轉速減緩。
23. 如申請專利範圍第15-22項中任一項所述之散熱方法，其中，該第一溫度值為20℃、第二溫度值為25℃、第三溫度值為5℃、第四溫度值為20℃，空調的初始設定值為20℃。